内容正文:
3.8 弧长及扇形的面积(一)
1.使学生理解圆的弧长公式,学会根据弧长公式进行计算.
2.初步学会应用弧长公式解决实际问题.
3.经历探索弧长计算的过程,让学生领会从特殊到一般的思想方法,提高学生的归纳推理能力.
重点:圆的弧长公式.
难点:例1图形较为复杂,涉及知识较多,且需添加辅助线,思路不易形成,是本节教学的难点.
一、新课导入
1.如图是圆弧形铁轨的示意图,其中铁轨的半径为100 m,圆心角为90°.你能求出这段铁轨的长度吗?
2.如图,在田径场上,标准跑道一般是由长为85.96 m的两条直道及半径为36m的两条半圆弧(称弯道)连接而成,求一条弯道的长.
3.提问:弧长是圆周的一部分,当圆心角为90°,180°时,你能很快求出它们的弧长吗?当圆心角是任意角度时,它所对的弧长应如何计算呢?
说明:通过创设情境和密切联系实际,激发学生的学习兴趣,使他们爱学、会学、学会,并为学习新知识埋下伏笔.[来源:Z#xx#k.Com]
二、新知学习
(一)自主探索(填空)
图中各圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几?
(1)图①,圆心角是180°,占整个周角的__.,因此它所对的弧长是圆周长的__
(2)图②,圆心角是90°,占整个周角的__.,因此它所对的弧长是圆周长的__
(3)图③,圆心角是45°,占整个周角的____.__,因此它所对的弧长是圆周长的__
(4)若圆心角是1°,占整个周角的____.__,因此它所对的弧长是圆周长的__
(5)若圆心角是n°,占整个周角的____.__,因此它所对的弧长是圆周长的__
如果弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为r,则圆周长为__2πr__,你能试着写出弧长公式吗?
__l=__.=
(6)已知圆弧的半径为50 cm,圆心角为60°,此圆弧的长度为__π__cm__.
(二)做一做
1.已知圆的半径为10 cm,求:
(1)半圆的弧长.
(2)90°圆心角所对的弧长.
(3)1°圆心角所对的弧长.[来源:Z#xx#k.Com]
(4)60°圆心角所对的弧长.
【解】(1)10π cm.(2)5π cm.
(3)π cm.π cm.(4)
2.已知圆的半径为R,求n°的圆心角所对的弧长l.[来源:Z。xx。k.Com]
【解】l=.
说明:利用上述结论,计算出特殊角所对的弧长,并由此推导出圆的弧长计算公式.
(三)叙一叙
在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的计算公式为:
l=.
说明:设计一系列的问题意在引起学生思考,为推导出圆的弧长公式埋下伏笔.
三、新知应用
【例1】如图,已知一条的长是l,它所对的圆心角为120°.求这条弧所对的弦AB的长.
【分析】求弦AB的长,一般应归结到半径、弦心距和半弦所构成的直角三角形中求得,故应作AB的弦心距.在Rt△AOC中,已知∠AOC=60°,而半径OA题设没有直接给出,题设中给出了的长,于是联想到弧长公式先求半径,再利用直角三角形性质可求AC,即AB的长.[来源:学科网ZXXK]
【解】∵l=.,n=120,∴R=
过点O作OC⊥AB于点C.
∵∠AOB=120°,∴∠AOC=60°,
即∠OAC=30°.
∴OC=,R=
AC=l.l,即弦AB=2AC==
说明:通过本例,学生知道求弧长需知道这条弧所对的圆心角的度数,并结合垂直平分线的性质和特殊三角形的性质.这也是本节的教学难点所在.
【例2】一个滑轮起重装置如图所示,滑轮的半径是10cm,当重物上升10cm时,滑轮的一条半径OA绕轴心O按逆时针方向旋转的角度约为多少度?(假设绳索与滑轮之间没有滑动,π取3.14,结果精确到1°)
【分析】由于本题是求圆心角的度数,因此必须知道弧的长度和半径,而半径是直接给出的,弧长实际是重物上升的距离.
【解】∵l=≈57°.=,∴n=
说明:弧长公式l=中的三个变量l,n,R,知道其中的任意两个量,即可以求出第三个量,其中的n没有单位,l与R单位一致.
四、巩固新知
尝试完成下面各题.
1.在半径为1的⊙O中,120°的圆心角所对的弧长是( B )
A. C.π D. B.
2.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,⊙O的半径为2,∠B=135°,则的长是( B )
A.2π B.π C.[来源:学科网] D.
,(第2题图)) ,(第3题图))
3.如图,在三角尺ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=6.三角尺绕直角顶点C逆时针旋转,当点A的对应点A′落在AB边的起始位置上时即停止转动,则点B转过的路径长为__2π__.
4.制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算下图中管道的展直长度,即的长(结果精确到1mm).
解:l=500π≈1570(mm).=
因此,所要求的展直长度为:L